计算机视觉技术 课件 4.3：直方图均衡

第4章摄像头夜视功能

主讲：李红蕾复习普通直方图普通直方图：横坐标表示灰度级，纵坐标表示某个灰度级的像素个数。制作步骤：数据分组-》数据计数-〉数据展示归一化直方图直方图的另一种表示方式是归一化直方图。在归一化直方图中，横坐标还是表示灰度级，纵坐标则不再表示某个灰度级的像素个数，而是灰度级出现的频率。灰度级频率的计算公式为：

像素频率0.000.00…0.01…0.00灰度分组01…128…255OpenCV直方图图像直方图的获取calcHist()calcHist(images,channels,mask,histSize,ranges[,hist[,accumulate]])hist是一维数组的直方图数据，数组元素代表对应灰度级的像素数量；images是输入图像，使用的时候用“[]”括起来；channels是通道编号，使用时同样使用“[]”括起来；mask是掩模图像，不需要掩模的时候，设置为None；histSize是分组数，使用时用“[]”括起来，如划分256个分组，为“[256]”；ranges是灰度值范围，如“[0,255]”；accumulate是是否累计，即下一次统计的时候是否清空上一次的统计数据。OpenCV直方图完成实验1直方图均衡法直方图修正系列方法的一种，是增强图像对比度的常用方法。基本思想：把原始图像的灰度级分布变换为均匀分布，即通过扩展图像灰度值的动态范围达到提升图像对比度的效果。

理论依据：具有均衡分布直方图的图像，其包含的信息量最大。

直方图均衡法主要步骤为：1）计算累计直方图；2）对直方图进行区间转换。灰度级01…2021…254255数量5152…99567402…340统计概率0.000.00…0.040.03…0.000.001)-1假设原始图像为单通道灰度图，图像灰度级范围为0~255，尺寸为（458,564）,总像素数为258312。计算其统计直方图如表所示。1)-2接下来计算累计统计直方图，即计算每个灰度级的累计概率（当前灰度级与之前所有灰度级频率值的总和），最后一个灰度级的累计概率应该为1

灰度级01…2021…254255数量5152…99567402…340累计概率0.000.00…0.630.65…11直方图均衡法主要步骤为：1）计算累计直方图；2）对直方图进行区间转换。2)用当前灰度级的累计统计概率乘以最大灰度级如此时的最大灰度级为255，就用255乘以每个灰度级的累计概率，得到新的灰度级。这个新灰度值就是均衡化的新灰度级

原灰度级01…2021…254255数量5152…99567402…340累计概率0.000.00…0.630.65

11新灰度级00…161166…255255完成处理后，新灰度级0对应的像素数量为原来灰度级0和1的像素数量之和，即5+152=157；新灰度级161对应原灰度级20，新灰度级166对应原灰度级21，以此类推，新灰度级255对应原灰度级254和255的像素数量之和34。2)-2逐个像素的修改像素灰度值，完成均衡化处理。

直方图均衡法OpenCV提供了直方图均衡的函数equalizeHist()，函数定义为：equalizeHist(src[,dst])→dst式中，dst是结果图像，src是输入图像。该函数